論水電站電氣設計理念

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中小中小水電站，特別是小容量的中小水電站，假如發電機數量是2臺，通常利用單元擴大接線方式，僅使用1臺主變壓器。單元擴大接線與單元接線進行對比，能夠有效減少主變壓器數量以及對應的高壓裝置，能夠簡化電氣布置。但是，當主變壓器發生故障或者對其進行檢修時，發電機組將不能輸送容量，見圖1-b。電站在無調節水庫和有調節水庫的不同情況下，在年利用小時數高于5500小時以上可采用擴大單元接線，有利于減少主變臺數、配電裝置、場地占用等，經濟上較為合理。

1高壓側接線方式

中小水電站通常利用變壓器兩繞組，也就是只有一種電壓級別的高壓側，中小水電站升高電壓側接線方式通常包含：1.繞組接線。這種接線方式最簡單，涉及設備最少，布置也非常簡單，具有較小的占地面積，繼電保護工作簡單，可是當主變壓器和線路出現故障或者對其進行檢修時將會終止電網送電。2.分段接線。在中小水電站中這種接線十分常見。

2水電站電氣一次設計中的主引出線問題

2.1機端出線方式的合理選擇在中小水電站中，我們常用機端主引出線、高壓開關柜引出線，往往多使用電纜，這對于電流小于1000A，兩根電纜是可行的，當大于1000A時，過多使用電纜時，在安裝中就會出一些問題，比如端頭接線板長度不夠，或電纜太大，不利于在廠房中安裝。例如廠房中機組、開關柜、配電裝置等布置較緊湊，電纜轉彎半徑太大或電纜太多就不符合安裝要求。這時應盡可能采用箱母線，目前箱母線技術非常成熟，采用箱母線，不僅安全可靠，還能減少空間占用，均在廠家生產、組裝，現場安裝省時、省力，減少安裝電纜橋架或電纜溝通道等。

2.2升壓站電氣設備的合理布置中小水電站大多位于山區，河谷深切，兩岸邊坡較陡，因此水電站的出線場地大多不太寬裕，場地相對狹窄。升壓站中的設備，比如主變壓器、各型高壓開關、高低不一的構支架等均需占用較大的面積，加之電氣技術要求，比如：出線間隔、各種控制、監測、信號電纜通道，以及對外交通、安裝、檢修通道等，均需永久占用場地面積。因此，如何靈活選擇升壓站的布置形式在技術經濟上有重要意義。

3中小水電站自動化水機和發電機保護問題

3.1水輪發電機組可以使用兩支點滾動軸承相比傳統的滑動三支點軸承，這種支承類型已經取消了監控軸溫，精簡了自動化的回路，突出的優點是緊湊的機組軸向尺寸、低廉的價格、穩定的軸溫、較長的使用時間、便于維護等，因此近些年來廣泛應用于小型機組中。

3.2機組應當設置過壓、過流以及失壓保護機組電源操作通常選擇在發電機出口，在機組內部或者母線位置出現短路故障時，出口電壓比較低，通過失壓保護保證低壓斷路器發生跳閘。

3.3選擇使用手、電兩用直接傳動類型調速器由于水電站具有的特點，選擇使用手、電兩用直接傳動類型的調速器，沒有中間的放大環節，節約了投資的同時也符合自動化提出的要求。設置的電動裝置，操作人員可以集中對機組工作實行控制，降低工作強度。當機組與主變出現跳閘故障時，聯動關閉導葉，縮減了機組發生停機的時間，合理控制飛逸時間，保證機組在正常范圍內操作運行，延長機組使用時間。主保護方式按照容量的大小可以采用不同的方式：為了盡量節約投資，可以不設置斷路器，利用高壓跌落保險保護。利用高壓側三相式過流保護兼做低壓側單相接地保護。整定值保護容易配合出線斷路器，符合選擇性保護需求。經過大量實踐表明，在相對穩定的電壓，波動比較小的電網中，當具有良好質量的硅整流器時，可控硅無刷勵磁能夠確?？煽康倪\行。由于交流勵磁機的增加，致使勵磁容量的控制程度降低了，進一步促使控制發電機保護屏與勵磁屏能夠合并為一面屏，節省了一次投資。其次傳統的勵磁取消了滑環、電刷，有效降低了維護量，近些年來獲得了比較廣泛的應用。

4結語

電氣設備正常工作是水電站良好運行的重要基礎。經過以上問題的分析，使得水電站電氣設計更加科學與合理。近些年來，已經運行使用的水電站表明，電氣設計方案的合理性能夠最大限度的節約投資同時還能夠確保水電站安全可靠的運行，在水電站建設過程中具有重要意義。

作者：吐送巴克·依明單位：烏魯瓦提水力發電廠